用于诊断入口计量阀的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]在本文中公开的主题的实施例涉及用于发动机的燃料系统。
【背景技术】
[0002]在燃料分配管中的燃料压力的调节可通过一个或更多个入口计量阀提供，其节流进入燃料分配管上游的高压燃料栗的入口的燃料流。以这种方式，燃料可以配合由燃料喷射引起的离开分配管的流速的速率供应至燃料分配管。随着时间增长，入口计量阀可由于承受退化而变得退化，例如，导致对命令的阀位置改变的较慢的响应。这样的阀退化可导致燃料分配管负压或过压的情况，从而引起燃料喷射错误和/或燃料分配管或燃料喷射退化。
【发明内容】
[0003]在一个实施例中，系统包括阀，其构造为调整燃料流，和控制器，其构造为基于阀的最初打开特性确定阀的退化。
[0004]本发明的第一技术方案是一种系统，包括:阀，其构造为调节燃料流；以及控制器，其构造为基于阀的初始打开特征确定阀的退化。
[0005]本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，当供应至阀的流减少时，阀的初始打开特征从完全闭合位置起由感测的初始打开特征确定。
[0006]本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，阀是定位于在燃料分配管上游的燃料供应线中的入口计量阀，燃料分配管构造为经由一个或更多个燃料喷射器向发动机供应燃料，并且其中，入口计量阀的初始打开特征至少部分地基于供应至入口计量阀的流量，在流量下在燃料分配管中的燃料压力由于入口计量阀不再完全闭合而超出临界值压力。
[0007]本发明的第四技术方案是在第三技术方案中，控制器构造为通过在其中没有燃料被喷射出燃料分配管的发动机操作情况期间，减少供应至入口计量阀的流量和监测燃料分配管中的燃料压力的变化来感测初始打开特征，并且促动构造为将燃料供应至入口计量阀和/或燃料分配管的一个或更多个燃料栗。
[0008]本发明的第五技术方案是在第四技术方案中，发动机操作情况包括发动机启动。
[0009]本发明的第六技术方案是在第四技术方案中，控制器构造为，如果流量超出流的临界值范围，那么确定入口计量阀的退化。
[0010]本发明的第七技术方案是在第三技术方案中，控制器构造为响应于入口计量阀退化的确定调整一个或更多个发动机操作参数。
[0011 ] 本发明的第八技术方案是在第七技术方案中，一个或更多个发动机操作参数包括入口计量阀的转换速率和/或用来控制入口计量阀的位置的增益中的一个或更多个。
[0012]本发明的第九技术方案是在第三技术方案中，控制器构造为，如果控制器确定入口计量阀退化，那么输出指示操作者更换入口计量阀的通知。
[0013]本发明的第十技术方案是在第三技术方案中，入口计量阀是第一入口计量阀，并且还包括定位为与第一入口计量阀平行的第二入口计量阀。
[0014]本发明的第^^一技术方案是在第十技术方案中，控制器构造为通过如下基于第一入口计量阀的初始打开特征确定第一入口计量阀的退化:命令第一入口计量阀关闭；减少供应至第一入口计量阀的流量；确定第二入口计量阀响应的流量；以及如果第二入口计量阀响应的流量与期望的流不同得多于临界值量，那么指示第一入口计量阀的退化。
[0015]本发明的第十二技术方案是在第十一技术方案中，控制器构造为基于燃料分配管的压力确定第二入口计量阀已经响应。
[0016]本发明的第十三技术方案是在第十一技术方案中，控制器构造为基于在空转操作情况期间的第一入口计量阀的初始打开特征，确定第一入口计量阀的退化。
[0017]本发明的第十四技术方案是一种方法，包括:在第一情况期间，通过调整定位在燃料分配管上游的至少一个入口计量阀保持进入燃料分配管的目标燃料流速；和在第二情况期间，如果供应至至少一个入口计量阀来达到指示的燃料分配管压力变化速率的流量与期望的流不同得多于流的临界值量，那么指示至少一个入口计量阀的退化。
[0018]本发明的第十五技术方案是在第十四技术方案中，第一情况包括带有燃料喷射的发动机操作，其中，第二情况包括在燃料喷射的开始之前的发动机启动，并且其中，在第一和第二情况两者期间，促动一个或更多个燃料栗。
[0019]本发明的第十六技术方案是一种系统，包括:加压燃料分配管，来经由一个或更多个燃料喷射器向发动机供应燃料；第一入口计量阀，其定位于在加压燃料分配管上游的第一燃料供应线中；第二入口计量阀，其定位于在加压燃料分配管的上游的第二燃料供应线中；以及控制器，其构造为基于在第二入口计量阀响应时供应至第一入口计量阀的流水平确定第一入口计量阀的退化。
[0020]本发明的第十七技术方案是在第十六技术方案中，流水平是在第一入口计量阀从完全闭合位置打开时的流水平，并且其中，第一和第二入口计量阀均构造为调节从公用的低压燃料栗至公用的高压燃料栗的燃料流，第一和第二入口计量阀平行地布置。
[0021 ] 本发明的第十八技术方案是在第十六技术方案中，控制器构造为，通过在空转发动机操作期间命令第一入口计量阀关闭并在第二入口计量阀响应时识别供应至第一入口计量阀的流水平，基于在第二入口计量阀响应时的流水平确定第一入口计量阀的退化。
[0022]本发明的第十九技术方案是在第十八技术方案中，第二入口计量阀响应于减少的供应至第一入口计量阀的流量。
[0023]本发明的第二十技术方案是在第十六技术方案中，第一和第二入口计量阀中可根据多个限制调整，并且其中，如果第一入口计量阀退化，那么控制器构造为仅仅根据多个限制的子集调整第一入口计量阀。
【附图说明】
[0024]图1显示了根据本发明的实施例的车辆的示意图。
[0025]图2显示了多汽缸发动机的单个汽缸的示意图。
[0026]图3是示出用于诊断一个或更多个入口计量阀的健康的方法的高水平流程图。
[0027]图4至5是示出用于确定入口计量阀的退化的诊断例行程序的流程图。
[0028]图6-7是示出在图4-5的诊断例行程序的实行期间的实例操作的图。
【具体实施方式】
[0029]下面的描述涉及用于确定燃料系统的阀的退化的系统的实施例。在一个实例中，阀是入口计量阀，其控制在燃料分配管上游的燃料的流速，该燃料分配管构造为以高压向例如一个或更多个直接燃料喷射器供应燃料。在另一实例中，阀是安全阀，其控制离开分配管回到燃料贮存罐的燃料的流动。这样的燃料系统可供应柴油燃料来操作在移动、固定或半移动平台中的发动机。阀的退化可根据阀的最初打开评估，该最初打开可包括在阀从完全闭合向打开位置移动的点处供应至阀的流量。如在本文中所使用的，退化涉及由于老化、磨损和/或对阀的损坏的与新阀(例如，新安装的阀)的操作相比阀的操作的变化。退化可包括功能性的变化、容量的损失、滞后的增加、阀响应时间的增加或减少、阀功能的损耗(例如，阀卡在打开或关闭)、阀位置校准的偏移、或其它类型的退化。
[0030]在其中阀是入口计量阀的实例中，入口计量阀的退化可在例如燃料喷射已经开始之前的发动机启动期间被评估。这样的情况允许燃料分配管压力与流出分配管的燃料无关地被监测，因而将分配管压力的变化与入口计量阀位置的变化隔离。在其中阀是安全阀的实例中，退化可对发动机闭起反应地被评估，其中，在燃料分配管中的燃料被吸引回燃料罐，并且由安全阀的打开引起的分配管压力的变化可与流入分配管的燃料无关地被监测。
[0031]在本文中描述的方法可在多种发动机类型和多种发动机驱动系统中采用。这些系统中的一些可为固定的，而其它的可在半移动或移动平台上。半移动平台可在操作时期之间被再次定位，例如安装在平板车上。移动平台包括自动推进车辆。这样的车辆可包括公路运输车辆，和采矿装备、海洋船只、铁路车辆、以及其它非公路车辆(0HV)。出于示出的简易性，机车提供作为移动平台的实例，该移动平台支撑合并本发明的实施例的系统。
[0032]在用于监测燃料计量阀的健康的方法的进一步讨论之前，公开了一种平台的实例，其中，发动机系统可安装在车辆中，例如轨道车辆。例如，图1显示了车辆系统100的实施例(例如，机车系统)的框图，其在本文中绘出为轨道车辆106，构造为经由多个车轮110在轨道102上行驶。如所绘出，轨道车辆包括发动机104。在其它非限制性实施例中，发动机可为固定发动机(例如，在电厂应用中)，或如在上面所注意到的，为在海洋船只或非公路车辆推动系统中的发动机。
[0033]发动机从进气口(例如，进气歧管115)接收进气空气以用于燃烧。进气口可为任何适当的管道或多个管道，气体流过该管道来进入发动机。例如，进气口可包括进气歧管、进气通路114等。进气通路从空气过滤器(未显示)接收环境空气，该过滤器过滤来自发动机可定位于其中的车辆外的空气。由发动机中的燃烧所得的废气被供应至排气口，例如排气通路116。排气口可为任何适当的管道，气体从发动机流动穿过该管道。例如，排气口可包括排气歧管、排气通路等。废气流动穿过排气通路，并且流出轨道车辆的排气烟囱。
[0034]在一个实例中，发动机是通过压缩点燃燃烧空气和柴油燃料的柴油发动机。同样地，发动机可包括多个燃料喷射器来向发动机的各个汽缸喷射燃料。例如，各个汽缸可包括从高压燃料分配管接收燃料的直喷器。在其它非限制性实施例中，发动机可通过压缩点燃(和/或火花点燃)燃烧包括汽油、煤油、生物柴油、或相似密度的其它石油馏分的燃料。在又一实例中，发动机可燃烧气体燃料，例如天然气。气体燃料可经由喷射的柴油燃料的压缩点燃而点燃，在本文中称为多燃料操作，或者气体燃料可经由点火点燃而点燃。气体燃料可经由例如一个或更多个气体接纳阀供应至汽缸。在其它实例，燃料可经由端口喷射供应至汽缸。液体燃料(例如，柴油)可贮存于在轨道车辆上定位的燃料罐中。气体燃料可贮存于在轨道车辆上或在可操作地联接至轨道车辆的不同的车辆上定位的贮存罐中。
[0035]在一个实施例中，轨道车辆是柴油电动车辆(或柴油/气体燃料电动混合)。如在图1中所绘出，发动机联接至电功率产生系统，其包括交流发电机/发电机140和电力牵引马达112。例如，发动机产生被传递至机械联接至发动机的交流发电机/发电机的力矩输出。交流发电机/发电机产生电功率，该电功率可贮存且应用于向多种下游电气构件的随后的传播。作为实例，交流发电机/发电机可电联接至多个牵引马达，并且交流发电机/发电机可向多个牵引马达提供电功率。如所绘出，多个牵引马达各连接至多个车轮中的一个来提供牵引功率以